JPH02268811A - 尿素の加水分解によるアンモニアを用いる脱硝方法 - Google Patents
尿素の加水分解によるアンモニアを用いる脱硝方法Info
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-
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
この発明は、排ガス中の窒素酸化物（以下、ＮＯｘと記
す）を触媒の存在下に還元剤によって選択的に還元除去
する脱硝方法に関し、さらに詳しくは還元剤の改良に関
する。
す）を触媒の存在下に還元剤によって選択的に還元除去
する脱硝方法に関し、さらに詳しくは還元剤の改良に関
する。
［従来技術およびその問題点］
排ガス中のＮＯｘの処理方法としては、すでに多くの提
案がなされているが、そのうち、還元剤としてＮＨ３を
用い、触媒の存在下に所定温度で操作して、ＮＯｘをＮ
２に還元無害化するいわゆる接触還元脱硝法は、排ガス
中に酸素素が共存していても上記反応が選択的に進行す
るので、排ガス脱硝プロセスとして有効な方法である。
案がなされているが、そのうち、還元剤としてＮＨ３を
用い、触媒の存在下に所定温度で操作して、ＮＯｘをＮ
２に還元無害化するいわゆる接触還元脱硝法は、排ガス
中に酸素素が共存していても上記反応が選択的に進行す
るので、排ガス脱硝プロセスとして有効な方法である。
本発明者らは先に、上記接触還元法において還元剤とし
て尿素その他のアミン化合物を用いる方法を提案した（
特願平１−２２１３３号）。
て尿素その他のアミン化合物を用いる方法を提案した（
特願平１−２２１３３号）。
この脱硝方法では、尿素は、粉末状の尿素を排ガス中へ
噴射する方法、尿素の水溶液を排ガス中へ噴霧する方法
、さらには尿素をガス化して排ガス中へ供給する方法な
どの使用形態で用いられる。これら使用形態のうち、尿
素をガス化して排ガス中へ供給する方法は、還元剤が排
ガス中に均一に分散し、しかも還元剤と排ガスの混合部
の後流側に気化・蒸発ゾーンを設ける必要がない点で、
好ましい方法である。
噴射する方法、尿素の水溶液を排ガス中へ噴霧する方法
、さらには尿素をガス化して排ガス中へ供給する方法な
どの使用形態で用いられる。これら使用形態のうち、尿
素をガス化して排ガス中へ供給する方法は、還元剤が排
ガス中に均一に分散し、しかも還元剤と排ガスの混合部
の後流側に気化・蒸発ゾーンを設ける必要がない点で、
好ましい方法である。
しかしながら、尿素は上述の如く気化するが、蒸気圧が
低いので、これを排ガス中に大量に供給する場合にも、
尿素供給管として大口径のものを使用するか、または加
熱・保温したものを使用する必要がある。
低いので、これを排ガス中に大量に供給する場合にも、
尿素供給管として大口径のものを使用するか、または加
熱・保温したものを使用する必要がある。
この発明の目的は、上記の如き実情に鑑み、還元剤とし
て尿素を排ガス中に大量に供給する場合であっても、尿
素供給管として大口径のものを使用したり、または加熱
・保温したものを使用する必要のない脱硝方法を提供す
るにある［問題点の解決手段］ この発明による脱硝方法は、排ガス中の窒素酸化物を触
媒の存在下に還元剤によって選択的に還元するに当たり
、尿素を加水分解してアンモニアを発生させ、得られた
アンモニアを還元剤として用いることを特徴とする。
て尿素を排ガス中に大量に供給する場合であっても、尿
素供給管として大口径のものを使用したり、または加熱
・保温したものを使用する必要のない脱硝方法を提供す
るにある［問題点の解決手段］ この発明による脱硝方法は、排ガス中の窒素酸化物を触
媒の存在下に還元剤によって選択的に還元するに当たり
、尿素を加水分解してアンモニアを発生させ、得られた
アンモニアを還元剤として用いることを特徴とする。
尿素は適当な触媒の存在下に水と反応して、下記反応式
の如く、加水分解によってアンモニアガスと炭酸ガスを
発生する。
の如く、加水分解によってアンモニアガスと炭酸ガスを
発生する。
（ＮＨ２）ＣＯ＋Ｈ２０→２ＮＨ３＋ＣＯ２触媒
上記加水分解用の触媒としては、銅、銀その他の金属を
アルミナその他の担体に担持させたものがよく使用され
るが、触媒はこれに限定されるものではない。尿素は加
水分解の前にスチームで加熱されて気化され、また水は
やはり加熱によって蒸発される。したがって、この加水
分解反応は気相で進行する。
アルミナその他の担体に担持させたものがよく使用され
るが、触媒はこれに限定されるものではない。尿素は加
水分解の前にスチームで加熱されて気化され、また水は
やはり加熱によって蒸発される。したがって、この加水
分解反応は気相で進行する。
脱硝反応において、脱硝触媒としては、活性成分を担体
に担持させてなる担持型触媒が好ましい。活性成分の金
属としては、Ｖ、Ｃｕ、ＦｅＳＭｏ、Ｗ、Ｃｒ、Ｍｎ、
Ｍｇ、Ｒｕｓ Ｒｈなどの金属が例示される。活性成分
は、これら金属の酸化物、硫酸塩、ハロゲン化物などが
前駆体として担体に保持され、さらに焼成されることに
よって担体に担持される。担体の例としては、アルミナ
、シリカ・アルミナ、ゼオライト、チタニアなどが挙げ
られる。活性成分の金属は、イオン交換によって金属イ
オンの形態で担体に担持してもよい。
に担持させてなる担持型触媒が好ましい。活性成分の金
属としては、Ｖ、Ｃｕ、ＦｅＳＭｏ、Ｗ、Ｃｒ、Ｍｎ、
Ｍｇ、Ｒｕｓ Ｒｈなどの金属が例示される。活性成分
は、これら金属の酸化物、硫酸塩、ハロゲン化物などが
前駆体として担体に保持され、さらに焼成されることに
よって担体に担持される。担体の例としては、アルミナ
、シリカ・アルミナ、ゼオライト、チタニアなどが挙げ
られる。活性成分の金属は、イオン交換によって金属イ
オンの形態で担体に担持してもよい。
脱硝触媒は上記の如き担持型のものに限定されず、非担
持型、ラネー型などの公知の触媒も使用できる。また脱
硝触媒の形状としては、粒状、円筒状、板状、ハニカム
状などがあり、これらから反応器の触媒充填部の構造に
即して適宜選ばれる。
持型、ラネー型などの公知の触媒も使用できる。また脱
硝触媒の形状としては、粒状、円筒状、板状、ハニカム
状などがあり、これらから反応器の触媒充填部の構造に
即して適宜選ばれる。
触媒と排ガスとの接触方法は、固定触媒床に排ガスを流
す方法、移動触媒床に排ガスを流す方法、流動触媒床に
排ガスを流す方法のいずれの方法でもよい。
す方法、移動触媒床に排ガスを流す方法、流動触媒床に
排ガスを流す方法のいずれの方法でもよい。
［実 施 例］
つぎに、この発明を実施例によって具体的に説明する。
添付の図面において、尿素貯＃ｆＪ（１）の底部から反
応塔（３）の頂部にコンベア（２）が配設され、開基（
３）の頂部にはさらに吸水管（６）が配設されている。
応塔（３）の頂部にコンベア（２）が配設され、開基（
３）の頂部にはさらに吸水管（６）が配設されている。
反応塔（３）の上部はスチーム・ジャケット（４）で外
装され、内部には複数の傾斜邪魔板（５）が食い違い状
に配設されている。他方、反応塔（３）の下部には尿素
の加水分解用の触媒（Ｃ）が充填され、開基（３）の底
部から排ガス・ダクト（７）の内部にアンモニア供給管
（８）が配設されている。
装され、内部には複数の傾斜邪魔板（５）が食い違い状
に配設されている。他方、反応塔（３）の下部には尿素
の加水分解用の触媒（Ｃ）が充填され、開基（３）の底
部から排ガス・ダクト（７）の内部にアンモニア供給管
（８）が配設されている。
上記構成において、尿素貯槽（１）内に蓄えられている
粉末状の尿素（Ｕ）は、同槽（１）の底部からコンベア
（２）の始端部の上に流下し、コンベア（２）によって
その終端部から反応塔（３）の上部すなわち前段部に搬
入される。この前段部において、尿素（Ｕ）は邪魔板（
５）上をジグザグ状に流下する間に給水管（６）からの
水とよく混合され、スチームをジャケット（４）に流通
させることによって加熱される。その結果、水分は蒸発
され、尿素（Ｕ）は気化される。こうして生じた水蒸気
と気化尿素（Ｕ）は、次いで反応塔（３）の下部すなわ
ち後段の反応部において、触媒層（Ｃ）を通過する間に
反応式 ％式％ のごとく反応して、アンモニア・ガスを発生する。この
アンモニア・ガスは次いで供給管（８）を経て排ガス・
ダクト（７）に供給される。
粉末状の尿素（Ｕ）は、同槽（１）の底部からコンベア
（２）の始端部の上に流下し、コンベア（２）によって
その終端部から反応塔（３）の上部すなわち前段部に搬
入される。この前段部において、尿素（Ｕ）は邪魔板（
５）上をジグザグ状に流下する間に給水管（６）からの
水とよく混合され、スチームをジャケット（４）に流通
させることによって加熱される。その結果、水分は蒸発
され、尿素（Ｕ）は気化される。こうして生じた水蒸気
と気化尿素（Ｕ）は、次いで反応塔（３）の下部すなわ
ち後段の反応部において、触媒層（Ｃ）を通過する間に
反応式 ％式％ のごとく反応して、アンモニア・ガスを発生する。この
アンモニア・ガスは次いで供給管（８）を経て排ガス・
ダクト（７）に供給される。
排ガス・ダクト（７）にはアンモニア供給管（８）の下
流側にＴｉ−Ｖ系の脱硝触媒が充填されている。この触
媒は次のように調製したものである。すなわち、所要量
のβチタン酸を４００℃で５時間焼成して酸化チタンを
得、これを粒径約２１１Ｉ１１に破砕した。この破砕物
をメタバナジン酸アンモニウムの飽和水溶液中に室温で
３時間浸漬し、ついでこれを１２０℃で乾燥し、さらに
４００℃で３時間焼成した。得られた触媒において、バ
ナジウムの担持率は４重量％であった。
流側にＴｉ−Ｖ系の脱硝触媒が充填されている。この触
媒は次のように調製したものである。すなわち、所要量
のβチタン酸を４００℃で５時間焼成して酸化チタンを
得、これを粒径約２１１Ｉ１１に破砕した。この破砕物
をメタバナジン酸アンモニウムの飽和水溶液中に室温で
３時間浸漬し、ついでこれを１２０℃で乾燥し、さらに
４００℃で３時間焼成した。得られた触媒において、バ
ナジウムの担持率は４重量％であった。
こうして、排ガス・ダクト内において、尿素を加水分解
して発生させたアンモニアを還元剤として用いて、排ガ
ス中の窒素酸化物の選択的還元反応が進行せられる。
して発生させたアンモニアを還元剤として用いて、排ガ
ス中の窒素酸化物の選択的還元反応が進行せられる。
［発明の効果］
この発明のＮＯｘ除去方法によれば、還元剤として、尿
素を加水分解して発生させたアンモニアを用いるので、
尿素供給管として大口径のものを使用したり、または加
熱・保温したものを使用する必要がない上に、排ガス・
ダクトにおいて還元剤噴出部の後流側に気化・蒸発ゾー
ンを設ける必要がない。さらにこの方法によれば、還元
剤を排ガス・ダクト内に均一に分散させることができる
。
素を加水分解して発生させたアンモニアを用いるので、
尿素供給管として大口径のものを使用したり、または加
熱・保温したものを使用する必要がない上に、排ガス・
ダクトにおいて還元剤噴出部の後流側に気化・蒸発ゾー
ンを設ける必要がない。さらにこの方法によれば、還元
剤を排ガス・ダクト内に均一に分散させることができる
。
図面はこの発明の実施例を示すフローシートである。
以上
特許出願人 日立造船株式会社
Claims (1)
- 排ガス中の窒素酸化物を触媒の存在下に還元剤によって
選択的に還元するに当たり、尿素を加水分解してアンモ
ニアを発生させ、得られたアンモニアを還元剤として用
いることを特徴とする、尿素の加水分解によるアンモニ
アを用いる脱硝方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1091582A JPH02268811A (ja) | 1989-04-10 | 1989-04-10 | 尿素の加水分解によるアンモニアを用いる脱硝方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1091582A JPH02268811A (ja) | 1989-04-10 | 1989-04-10 | 尿素の加水分解によるアンモニアを用いる脱硝方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02268811A true JPH02268811A (ja) | 1990-11-02 |
Family
ID=14030540
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1091582A Pending JPH02268811A (ja) | 1989-04-10 | 1989-04-10 | 尿素の加水分解によるアンモニアを用いる脱硝方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02268811A (ja) |
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0864732A1 (en) * | 1997-03-13 | 1998-09-16 | Haldor Topsoe A/S | Process for selective reduction of NOx in exhaust gas |
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| US5985222A (en) * | 1996-11-01 | 1999-11-16 | Noxtech, Inc. | Apparatus and method for reducing NOx from exhaust gases produced by industrial processes |
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